T995.pdf

INTERCONEXIÓN
ELÉCTRICA
ENTRE
LATACUNGA Y AMBATO
TQSÍS previa a la obtención del Título de
Ingeniero, en la Especialización de Ingeniería
Eléctrica de la Escuela Politécnica Nacional
Luis Alfredo Sánchez Báez
Quito, Febrero-1963
1. Estudio General
1
2. Ventajas y Problemas de la Interconexión.
I, Ventajas
II. Problemas
3
-.. *
7
3. Estado Actual de producción y demanda en
las ciudades mencionadas
10
4. Proyectos y necesidades para la dácada
1960-1970
-
15
5. G-ráticoQ de Capacidad y Remanda.Crecimiento
de la carga
16
6. formas de Intercambio
27
7 - Datos de Salcedo y Píllaro
31
84 Cálculo de la Línea
A.) Aspecto TSláctrico.
a. Estudio so"bre la Tensión de Transmisión..
32
"b. Determinación de la sección del
oonduotor
34
c. Afecto Corona
d. Línea de Tisrra -
-
43
*
43
e. Pérdidas de Voltaje y Potencia.
Regulación de la Línea
,
49
f. Estudio so"bre Condensadores
50
f' .Regulación de la Tensión
51
g. Estabilidad de los Sistemas.
1. Potencia máxima transmisible
53
2. Estabilidad en condiciones normales ..
54
3. Estabilidad transitoria . ...
55
h. Protecciones
60
i. Diagrama unifilar de Interconexión
64
B) Aspecto Mecánico
a. Idealización de la Línea
66
b. Cálculo de la flecha
66
c. Vano Económico
„
71
d. Explicación de las fuerzas actuantes
sobre las iSstructuras ...,.-
72
e „ Distancia sntre conductores
f. Aisladores
73
,.».... 75
g. Bstructroraa de Apoyo *.. *
C) Aspecto Económico
Presupuesto
82
«.
,....„.
9- Ampliaciones para la Red Nacional
Bibliog^raíía
*
*
84
85
87
89
TABLAS . CUADROS . ESQOTIA.S.
N°
Págs.
21. Latacunga- Ourva de Carga
,
12
22. Latacunga. Ourva de Oarga
,. * „
13
23- Ámbato. Curva de Carga
14
24. Latacunga.Demanda de Energía 1952-1962
20
25. lataounga. Crecimiento de la Carga
21
26. Latacunga.Probable demanda en la década .......
22
2?. Ambato. Probable Demanda er» la década
23
28. Lataounga. Curva de Carga
^
24
29* Producción y Demanda de Energía para
Latacunga;1952-1970
.
25
30. Producción y Demanda de Sinergia para
Imbato: 1948-1968
*..»...
26
31. Tabulación para determinar Voltaje y
Tamaño del Conductor ACSB, ,
37
32. Tabulación para determinar "Voltaje y
Tamaño del Conductor:Cobre
-
38
Tabla¡Distancia máxima de Transmisión
de Potencia en kilómetros
»
54
35. Línea de Transmisión 66 kV.Ssq.uema General ....
65
34. Flecha del Conductor.uso de Tablas Martin
78
35A.Línea de Transmisión 66 kV.Lista de Torres ....
79
35B.Lista cía Torres .Continuación
80
«
350.Lista de Torras .Continuación
81
36. Línea de Transmisión.Estructura a utilizaras ..
83
*
Planos 01 - 18
Mrector de Tesis
1- Estudio General.
El proyecto a realizarse tiene como "base la interconexión
de dos capitales de provincia sLatacunga^y Jünbato,ciudades que
se encuentran en la región interandina.
Será sin duda la "base paradla Red nacional .Muchas zonas
^*\ ,.
se "beneficiarán con este se.rvicio.
*?T"
Los datos referentes a capacidad actual,proyectos
a
construirse o en estudio;fueron tomados en el presente a'ño
tanto en el Departamento Técnico de la Eléctrica Municipal de
Latacunga.como en la Empresa Eléctrica Ambato S.A.
En esta etapa inicial;debido a la escasez dé energía en
la ciudad de Imbato en los próximos años,me he concretado a
calcular simplemente la Línea de Transmisión que une las dos
ciudades mencionadas.Esta etapa la podríamos llamar de emer gencia y aharea hasta 1970;en la cual haoría que acelerar el
ritmo de las ooras a fin de reducir la carencia actual de las
fuentes de generación que se presenta en la mayor parte del
país.Las que se encuentran actualmente funcionando no alcanzan a abastecer la demanda existente.
La Red Nacional se irá haciendo conforme aumenten las necesidades y a medida que vayen incrementando las capacidades
instaladas en las llantas.
Una vez recogidos todos los datos necesarios,se procedió
al cálculo eléctrico de la Línea,realizando un estudio detenido en lo referente al tamaño del conductor y
al voltaje
-:
mas económico.valorizando todos loa factores que entran en
juego Alegándose a la conclusión»el considerar aceptable el
conductor Aluminio-Acero # 3/0 AW ,con un voltaje de transmisión de 66 kV.
Xa Línea mencionada puede transportar la carga esperada de 6.000 k¥,con pérdidas que no pasan del 3#
Los pasos siguientes se refieren a un estudio so~bre es
tabilidad, regulación .sistemas de protección etc.
En lo referente al aspecto mecánico,muchos factores
fueron necesarios para determinar la mejor ruta de recorrido
de la Línea.
Singular fue la ayuda que se obtuvo con las Cartas topográficas del Instituto Geográfico Militar.
Como a todo Sistema de Transmisión eléctrica no puede
asignarse al presente,una solución única e invariable
ya
que por escencia está sujeto a flexibilidad.
El estudio realizado es sólo una de tantas soluciones
que se podrían jare sentar.
2. Tentabas y Problemas de la Interconexión.
Antes de un estudio general aeerea de los problemas que
se presentan en la Interconexión de diferentes Centralessen
primer lugar juaguemos las ventajas que se o*btiemen al reali
zar la mencionada unión, entre Centros de producción de energía*
I.Ventajas;
Las podemos clasificar en dos grandes grupos:el primero
a"barea todas aquellas que se consiguen desde el punto
de
vista técnico y el segundo,desde el económico.
A) Desde el técnico las ventajas son las siguientes:
.&.- Aumentar la seguridad de alimentación,
"b.- Mejorar la calidad de energía.
c.— Extender la distribución a. regiones no servidas
previamente.
a.-Aumentar la seguridad de alimentación.En años anteriores y todavía en los actuales,las diversas regiones y poblaciones del Bcuador se hallan servidas
por multitud de pequeñas redes que se encuentran totalmente
aisladas unas de otras.'Ciña averia p falla ya sea de carácter
mecánico o eléctrico en cualquiera de estas Centrales o Eedes,paralizan el servicióla veces prolongado,causando muchas
molestias a los consumidores,y fuertes pérdidas a los Industriales .especialmente en ciudades de importancia.Con la
in~
4
terconexión en el caso de que se presenten desperfectos en
una Central,la carga de ésta la tomaría cualquiera de
las
Centrales cercanas que están interconectadas.ai "bien es cier
to dentro de laa posibilidades respectivas,limitadas
por
las sobrecargas que las Líneas puedan aceptar en el transporte *-^sta seguridad de alimentación será mucho mayor mientras mas Centrales se hallen interconectadas,Con esto
se
contribuirá al desarrollo industrial en gran escala en el
País.
Al aplicar estos conceptos al proyecto de interconexión
entre Latacunga y Amfeato se ohserva que no todos se cumplen
a cahalidad.El verdadero intercambio de energía entre
las
ciudades mencionadas se realizará en una etapa posterior,o
sea cuando en condiciones nórmales»Ambato al igual que
La-
tacungartenga reserva de energía en gran escala con referencia a su oonsumo interno,
"b.- Mejorar la calidad de energía.Es un hecho que la interconexión mejora la calidad de
la energía suministrada9ya que la conexión en paralelo
varios grupos facilita grandemente la conservación
de
de la
tensión y la frecuencia »la que puede mantenerse dentro de
ciertos límites muy próximos a su valor normal,
c*— Extender la distribución a regiones no servidas.Existen regiones en el País de mucha riqueza,las cua les no están explotadas en la escala que deherían estar ,
especialmente por la falta /de energía;esto en el aspecto general .®n el caso que nos ocupa*el "beneficio sería para
dos
Centros poblados,como Salcedo y Píllaro.
B) Ventajas Económicas:
a.- Disminución de las reservas volantes y fijas,
b.- Reducción de la Potencia Instalada,
c.— Reducción de los gastos de producción.
d.- Valorización de fuentes de energía que sin la interconexión no serían explotables.
a.- Disminución de las reservas volantes y fijas.
3§s conocido que para que una Hed tenga la suficiente seguridad y el servicio sea continuo es necesario que las Centrales que se encuentran en funcionamiento de'ben tener
una
unidad de reserva de potencia igual a la del mayor grupo de
la Centralita cual debe estar funcionando al vacío;de
esta
manera en cualquier instante podrá entrar en paralelo en el
caso de falla de una de las máquinas de la referida Central.
Esta disminución de las reservas -volantes se traduce en una
importante reducción del costo de explotación correspondiente a combustible .mantenimiento y vigilancia*
Aplicando a nuestro caso en particular observamos que
en la mayoría de las Centrales del País,no existen las
men-
cionadas reservas volantes,ni mucho menos las fijas,que
se
consideran entran en operación al aumentar el consumo,el
cual obliga a poner en servicio cada ves mas grupos.
b.- Reducción de la potencia instalada.
Si ae analizan las curvas de carga diaria en las diferentes Bedes se observa que no todas coinciden,ya que varían por
el servicio que prestan;ya sea para iluminación,industrializa
ción etc. /entonces la demanda máxima ocurre a diferente hora;
rasión por la cual al Ínter conectarse se obtiene reducción
de
la potencia instalada.
Este no sería el caso para las Centrales Ínter conectadas
ya que existe una similitud en las curvas de carga de
las
ciudades que nos ocupa¿
c.- Seducción de los gastos de producción.
Una nueva ventaja que se obtiene ;ya que la producción se
puede cargar en forma indiferente a una u otra Central; se
de"be procurar de que las mas económicas funcionen al máximo
y como unidades bases;mientras que las de rendimiento mas bajo se las utilizaría para que trabajen con carga reducida con
tinuamente o sólo durante las horas de peak.
Con la interconección se ponen mayores potencias en juego,esto obliga cada vez a construir Centrales mas grandes ,
en donde los gastos de explotación disminuyen en comparación
con los que se necesitaría en los pequeños grupos que se instalan para alimentar a la Sed.
d*- Valorización de ciertas fuentes de energía.
Analizando las ventajas de la interconexión podemos concluir diciendo.que quiz;á ésta es la mas importante de todas,
7
permite la explotación de fuentes de energía,que por falta
de mercado suficiente no son explotables,o si lo son serían
parcialmente.
Bate es el caso de las grandes Centrales Hidroeléctricas cuya realización no puede emprenderse por el precio ele
vado de las o"bras de Ingeniería Civil,lo cual no puede amortizarse con los reducidos mercados locales.
Con la interconexión los gastos de amortización lleg.an
a ser aceptables haciendo productivas las referidas instala
ci one s.
II. Problemas:
151 funcionamiento en paralelo de diferentes grupos
plantea numerosos problemas,entre los cuales los principales
son:
a.- Limitación de las corrientes de cortocircuito.
b.~ Repartición de las potencias activas y reactivas
en-
tre los diferentes grupos.
c.- Eliminación selectiva de los desperfectos,
a.- limitación de la corriente de cortocircuito.
lia. conexión en paralelo de algunos grupos,sin precausio nes especiales,presenta una dificultad fundamental en lo que
se relaciona con las sobrelntensidades existentes debido a
cortocircuitos existentes entre fase y tierra o entre fases
debido a las potencias interconectadas.Por esta rasón para
interrumpir corrientes de tales dimensiones requeriría
el
8
empleo de disyuntores especiales de poder disruptivo muy
grande y por lo tanto excesivamente costosos.
Xa extensión de la interconexión está subordinada a la
posibilidad de limitar eoa un porcentaje de valores aceptables las sobreintensidades del circuito,
b.- Repartición de las potencias activas y reactivas de
los diferentes grupos.
El presente problema de la repartición de potencias entre los varios grupos y el de la frecuencia se resuelve
por la creación de organismos de mando que fijan a
cada
Central un programa de carga diario que mediante dispositi
vos automáticos o manuales ejercen acción sobre los orga nisiaos de regulación de los grupos;asegurando la realiza ción de los referidos programas;siendo corregidos en
oca-
siones a fin de mantener en su valor normal la frecuencia
teniendo en cuenta la variación imprevisible del consumo.
c.- Eliminación selectiva de los desperfectos.
Bntre las ventajas de la interconexión se consideró aquella referente a la seguridad de alimentación;tarabién
existe relacionada con ella,la disminución de la seguridad
de explotación de las Bedes.£a gran longitud de
las Líneas
así como los puntos interconectados,,se traducen en
un au-
mento de riesgos en lo que se refiere a desperfectos, los
mismos gue llegan a ser de mayor consideración,mientras mayor sea la potencia que se transporte.
Por eate caso se de~ben dotar a las instalaciones
de
dispositivos de protección los cuales de~ben tener estas características í
1.Seguridad:para que no haya repercusiones de la falla
2.Rapidez: para que los desperfectos sean eliminados antes de que perturben la marcha de las instalaciones
próximas,por la variación de tensión.
y 3. Selectividad: para eliminar solamente el sector averiado de la Sed.
10
?• Sstado actual de -producción y demanda eléctrica
en
las Ciudades mencionadas*—
Para el estudio de esta etapa del Plan de Electrificación Nacional se na tomado en cuenta a las ciudades de Latacunga y Anibato,ya que después de pocos años la primera aera capaz de producir gran cantidad de energía .mientras
que
la segunda para la misma apoca todas sus fuentes hidroeléctricas se encontrarán completamente copadas por el consumo.
A continuación en un esquema Gastante comprensible se
pueden ooservar el estado actual y los proyectos existentes
en las ciudades mencionadas.
Producción eléctrica.
AKBATO
Proyectos
Actual
l.Miraflores 1.450 kW.
e.u 1914
150 kW
en 1931
600 kW
en 1952
700 k¥
2. Península 3-550
l.Hío Yerde
8.000 k¥.
2.Pisayam"bo 80.0(
k¥
en 1961
1.700 kW
en 1962
1.850 k¥
riluchi I
2850 kW
1. Illucni I 1.490kW (64)
2. niuchi II 5.600k¥ (67)
Sespecto a la demanda eléctrica actual en las mismas
ciudades se na procurado tener en cuenta días característicos de mayor consumo. Así por estudios realizados, en Lata -
11
cunga corresponde al viernes dentro de cada semana(gráfico
22) jen Ambato los datos corresponden a un día de la iberia
de la Fruta del presente año (gráfico 23).
En la primera parte de este estudio tomé características
de carga de un día cualquiera de invierno de 1960 en
Lata-
cunga (gráfico 21),pero para que tenga mayor actualidad el
mismo,escogí datos relativos a un día de mayor consumo del
año actual.Sn igual forma procedí al analizar el caso de
Arnbato.
Los gráficos respectivos ( 21 a 23) se encuentran
tinuación.De los mismos podemos sacar conclusiones
a con
luego
de una observación detenida:
1. Las curvas de carga para las ciudades mencionadas tienen características semejantes»
2* El un sistemas no es complementario del otro.La
ac-
tividad industrial se halla restringida en Ainbato.
3. La demanda máxima se. produce entre las 19 y 20 fioras
4. El factor de carga oscila entre 0,5 y 0,55 •
12
LATACUNGA
Curva de carga diaria
30.9.60
fc.= 056
KVV.
2600
24oo
2200
2OOO
taoo
/
1SOO
/
14-00
I2oo
•
1000
800
/
\ —^^—
/
/
/
\
/ •—
/
/ .-^
\
\
2 3
4 5
6
/
6 00
4oo
200
0
21
^
7
8-
9
10 tf
LATACUNGA
Curva de carga diaria
2600
24-00
2ZOO
2000
\
feoo
3
76OO
Í200
100O
\~7
800
6OO
4-oo
200
22
4- S
6
?
6
4 . .Proyectos y necesidades para la dácada 1960-1970
- ---.-iegun está planificado, para el aKo 1964 entrará en servicio el cuarto grupo d,e la Central Uluchi I»el cual tendrá las características siguientes:
Potencia
1,500 3cVA
Tensión de generación 2.400 V.
33n 1967 la Central Illucni 2 entrará a funcionar. Será
el verdadero empuje para "beneficiar a zonas servidas
defi-
cientemente en la actualidad. Sus características son:
Potencia
7-000 kVA
Tensión de generación 2,400 Y.
La potencia total servida por dos grupos de 3-500 kYA c/u.
En cuanto a posibilidades para instalar Centrales
Hi-
droeléctricas en la Provincia de {Cungurah.ua, existen una variedad de proyectos, que no 'han sido estudiados profundamente .í>n este año una Misión Japonesa realizó diversos estudios
pero el informe correspondiente no se conoce todavía .espero
que sea una voz de aliento «porque será un empuje para
la
verdadera industrialización de la Provincia.
Xas necesidades para la presente década se estudiarán en
correspondencia con el próximo capítulo referente al crecimiento de la carga.
16
5. Gráficos de capacidad y demanda.Qrecimiento de la
carga.
Para la representación de los gráficos de. capacidad hidroeléctrica en Latacunga y Ambato se tomó en cuenta el año
para el cual se cree que cada Gentral entre en íuncionamiento.
Los referidos gráficos (29 y 30) muestran como irá aumentando esta capacidad hasta el año 1970,especialmente en
Latacunga donde existen proyectos 'hidroeléctricos en la actualidad .
lío se puede esperar que en los años futuros éstos
se
hagan realidad en la forma prevista;ya que en nuestro País»
la construcción hasta la termiíaación de una obra»demanda
fuerte inversión de capitales .teniendo que desemoocar
de
esta manera en fuertes Empréstitos Internacionales,los cua les son concedidos sólo cuando la oora es "bien planificada.
Por esta razón algunas obras han quedado inconclusas Asiendo
prevista© para que entren en funcionamiento en años anteriores.Así los gráficos (29 y 30) representarán una idealización
sujeta a diferentes circunstancias que variarán la presentación del prohlema.Sobre esta hipótesis que indica lo
que
casi positivamente sucederá,se ha fundamentada el presente
proyecto.
Xas curvas de demanda graf izadas indican la variación
que se espera ,de la carga hasta el año 1970.Las curvas
se
17
prepararon teniendo en cuenta como fuente "básica la información acerca del crecimiento de la carga en afíos anterio —
res.
íbcisten datos referentes desde 1952,en la ciudad de Latacu.nga.En el cuadro estadístico en mención (fig. 25) se observa que en el primer año de funcionamiento de la Central
Hidroeléctrica Illucni 1» el crecimiento de la carga tuvo im
porcentaje
de ig^^nabiéndose mantenido en el segundo, pa-
ra tener un crecimiento en el tercero llegando a una cifra
máxima de 2?.»3^ .Desde el cuarto año este porcentaje, como
era lógico .empezó a decrecer y disminuyó a un valor mínimo
de 10.5$.
En 1959 y 1960 por el incremento de nuevas industrias
el crecimiento de la carga tuvo valores que elevaron el porcentaje naeta el 21$
Para l-961,tuvo una baja notable el mismo,estabilizándose
en un valor mínimo de 3,5$ que a la vez es el mas bajo
de
la década.
Es de esperarse que el crecimiento futuro de la carga
tendrá un porcentaje del 8t5$*"V-alor normal.Con el citado
porcentaje se realizaron los estudios correspondientes
pa-
ra las demandas de los años sucesivos en la ciudad de latacun
ga.
Con respecto a Juabato el problema se presenta en dife rente forma.Durante la déca-la anterior,la generación, de ener-
18
gía no ha estado limitada por la demandatsino por los
me-
dios de producción.Así tenemos que desde 1948 a 1953 la demanda copaba toda la producción disponible (gráfico 30) .
Con la instalación de un grupo de 750 k7A existió un corto
desahogo entre la producción y la demanda .hasta mediados de
1957 en que se detuvo el crecimiento de la carga,por falta
de nuevas fuentes de producciónLa realización del proyecto de la Península,con una capacidad total de 3750 2-tYA produjo un relativo margen de re*
serva de energía*
Xa demanda cada ve« mas creciente de energía,el aumento
considerable de nuevas industrias,reprimidas en época ante»
rior;factores,por los cuales se «apera que durante 1962-63
este aumento tenga un porcentaje elevadísiffio:903&,teniendo
como dato afirmativo a esta tesis,el crecimiento durante el
primer semestre de 1962.
Para el siguiente año decrecerá posiblemente a un valor
promedial del 22$,valor tomado por condiciones similares
a
Latacunga.
A partir de 1964 la eseases de energía se hará nuevamente presente .Estudios relaticos a nuevas fuente9.encomendados
a firmas extranjeras apenas hatean salido a lúa.esperándose
algunos años para la realización.
Partiendo del afío citado se hará imprescindible la interconexión con otras ciudades que tengan reserva de energía.En
19
el caso que nos ocupa,podemos decir que Xatacunga está en
capacidad de vender energía.,p8ro en un porcentaje determinado nasta 1967 »en que la Central Illuchi 2 empegará a funcionar.
Bm él presente estudio,liemos considerado que -el aumento de la carga deade 1964 en adelante .tendrá un valor pro medial del 1%,siendo éste aceptable,suponiendo que existe
reserva de energía o sea para, un crecimiento normal.
20
LATACUNGA
Demanda de energía .- 1952-1962
Fecha
9.52
fú.52
1132
Fecha
490 *tf
12.S5
SSO
1.5-6
Demanda uta*
en e//r>£S
34-0 xu/.
360
3.5-9
4.5'9
1520
500
2.56
1000
5:59
1520
570
3.56
1000
6.59
Í480
1.S3
S80
580
600
4.S6
1050
1.53
14-80
•s-.se
1000
8,59
14 $0
3.53
4.53
5.J3
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6.56
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9.59
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12.S6
1.57
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21
LATACUNGA. Crecimiento de la carga.
EtoOCQ
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S&7
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10-12
1890
63o
3-12-1152
2020
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2060
234-0
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2/60
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1770
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2480
2720
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17/0
¡730
/660
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1970
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1968
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1967
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1965
730
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800
740
67S
700
7SO
1964
690
1963
Probable demanda en La década.
45
6
7
8
9
10
ff
f2
3
2
Horas
LATACUN6A.
26
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2880
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2860
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1950
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3600
2520
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3530
2855
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2920
263S-
2160
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21
22
23
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1950
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2060
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15
16
17
18
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2460
2/75
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6/00
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337JT
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264530I5~
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2995
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2720
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/360
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1700
3750
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7450
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3860
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2040
2070
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1969
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KW
1967
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1966
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2/60
1060
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/250
/370
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3
4
S
6
7
/300
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1390
1035
790
¡390
830
1100
a
1560
J43S
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f965
1964-
760
1140
87o
84-0
1
Horas
1963
Probable demanda en la década
Í 9 62
AMBATO.
27
24
LATACUNGA
Curva de carga diaria
Año; 1970
5200
4-3oo
4400
\
i
2
3 ¿f
f
&
3200
2800
2400
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•1600
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800
28
7
8
9 10 11
iooo
2000
52
30óo
4000
5000
6000
7000
8000
3000
10000
53
J4
55
56
57
58
59
19GO
1952-1970
61
CZ
63
-----
64
65
65
67
68
69
29
Años
í?70
Curva de potencia in
Corva c/e demando en condiciones
normales.
Producción y demanda de energía para Latacunga
27
6. ffarmas de I.Bter.caa.'biov
Para determinar los probables intercambios entre Lata cunga y Jabato se tomaron en cuenta los gráficos de capacidad 3 demanda en las ciudades mencionadas (Uos. 29 y 30 ),
para cada uno de los diferentes aüos comprendidos en la daca
da 1960-1970.
Com.o conclusión de la observación de los respectivos grá
fieos (26 y 27) podemos citar lo siguiente: por lo menos en
la presente década»Ambato no está en capacidad de ceder energxa a Latacunga en ningdn momento.SI intercambio empega ría a nacerse realidad para comienzos de la próxima,en que
los primeros proyectos en gran escala comentarán a realizarse.
La máxima potencia a transmitirse de Xatacunga^se obtiene de un análisis de los grá'flcos mencionados:
OTMTHO
LATAOTEGA
ASO
CAPACIDAD DEHASDA
k¥
IcW
EESBHTA
k¥
1961
2800
1990
810
62
2800
2180
620
63
2800
2370
430
,64
4200
2570
1630
65
4200
2790
1410
66
4200
3020
1180
67
9800
3280
6520
68
9800
3560
6240
69
9800
3860
5940
1970
9800
4200
5600
HBGESIDAD
kW
002088
28
AfO
AMBARO
1961
CAPACIDAD
ÍDEHAKDA
KESKKVA
KSCESIDAD
1450
1250
62
5000
2100
63
5000
3900
64
5000
5000
65
5000
5400
-
400
66
5000
5800
-
800
67
5000
6100
-
1100
68
5000
6500
-
1500
69
5000
6950
-
1950
1970
5000
7450
-
2450
Hay que tener en consideración que los valores corres pendientes a la demanda., revelan los que posiblemente
se
puedan presentar en. la hora de peak,o sea en forma general
a las 19 horas ¿teniendo en cuenta los porcentajes de aumento de la carga »ya estaD3.ecidos.
Asi la potencia -a transmitirse de Latacunga nacía Ambato tendrá necesariamente que hacerse a partir de 1965. Haciendo una comparación entre las dos ciudades, para el xoismo
año, en lo que respecta a la reserva de energía en la una, j
a las "necesidades en la otras tenemos los siguientes datos:
Xatacunga tiexie una reserva de 1410 3c¥, mientras .áTnoato
necesita 400 k¥f perfectamente para el año inicial puede
derse esta energía sobrante.
ce
29
Para 1966 la reserva de la primera ciudad se equilibra
con las necesidades de la segunda.
Desde 196? en adelante^el problema momentáneo habrá terminado y Latacunga po'&rá ceder energía para cubrir todas las
posibles demandas de j\jnbato,ya que entrará en funcionamiento
la Central Illucni 2.
tenemos que para 1970 en condiciones normales de opera.ción,traba jando todas las unidades;la generación de Ambato
avanza a producir sólo 5000 kW,siendo la demanda para
el
mismo año de 7500 kW.Existirá un déficit de 2500 leW.
Jhrrante los meses de estiaje (noviembre-febrero) el déficit será todavía mayor:4800 3cW;ya que el caudal disponible
sólo avanza a generar 2700 &¥.
Para el próximo año (1963) se ha planificado un reservo
rio de regulación diaria para solucionar el problema.&n el
cálculo me impongo la peor condición.
En segundo lugar,1a falla por cualquier causa de un gru
po de los existentes en dicha ciudadano afectaría el servicio^
si ésta se produce en los meses restantes del año (febrero —
noviembre).
Para cubrir la demanda tanto de Salcedo como de Píllaro
tenemos un valor de 1200 k¥.
Resumiendo:La mayor potencia que necesitamos transpor tar en esta etapa,bajo las condiciones anteriores»es 6000 kV
para cerrar la presente dé cada.Esta energía observamos en el
30
cuadro anterior que existe disponible.
Ahora podemos preguntar: ¿Durante que tiempo en el día
se haoe necesario la transmisión de potencia máxima?
La respuesta nos da el cuad.ro estadístico,respecto a las
necesidades durante cada hora del di a, de los años sucesivos
en la ciudad de Amoato.
Todos los cálculos están fundamentados en una "base firme;
los datos referentes al día de mayor consumo de la últiaia
]?eria realizada en esa exudad.
SI cuadro estadístico en mención es el siguiente:
Horas 1962 63
64
65
66
67
68
18
1950 2550 3220
3500
3545
3920
4190
4485 4800
19
3020 3950 5000 5400
5800
6100
6500
6950 7450
20
2930 3325 4820
5605
5870
6280
6715
21
2695 3530 4450 4820
5175
5415
5795
6200 6630
22
2180 2855 3600 3900
4185
4380
4690
5015 5360
5210
69
?0
7185
Valores en .kW.
Pasando al punto que nos ocupa iremos que las ñoras de ma
yor consnsaOíSon las comprendidas entre las 18 y 22,siendo ésta la respuesta a la pregunta planteada ¡Suponemos que la máxima potencia será transmitida durante 4 horas diarias.
2000 k¥. se transmitirán durante las 20 horas restantes
para cubrir las demandas de Píllaro y Salcedo y parte de Jim "bato.
un condiciones de emerg encia podremos transmitir potencias que fluctúen entre los valores mencionados.
31
7. I)atos de Salcedo y Píllaro.
Debido a la dificultad por conseguir los datos 3refe rentes a la demanda actuaren las poblaciones de Salcedo
y
Pfllarojlie tomado como fuente de referencia el niímero de habitantes que indica el Censo Ífacional realizado en 1950.
Los datos serían:
3Pactor de crecimiento normal:3$
Consumo por habitante: 80 vatios.
Además en razóíi de que los valores registrados,en el
Censo no son exactos,aie impongo un coeficiente de seguridad
del
El año para el cual se calcula la demanda será: 1970.
Para Salcedo^
Habitantes en 1950:2596 x 1,5 = ?894
Habitantes en 1970: 3894 x (l+ 0.03)20 = 7000
7000 la. T 80 w = 560 kV.
Valor tomado: 600 kV.
Para Pillara;
HaMtantes en 1950s 2792 x 1,5 = 4180
Habitantes en 1970; 4180 x (1+ 0>,03)20 = 7500
7500 n. x 80 w.= 600 kV.
Estos datos serían los q.ue me impondrá para la planificación del presente proyecto.
Por el Censo de Población realizado en Noviembre
de
1962.se comprobó que estos datos son. un poco benévolos.
32
a. CALCULO m LA LTJJBA.
A. Aspecto Rlé*ctricov
a. Batudio so"bre la tensión
de
transmisión-Por análisis realizados y de acuerdo a diferentes
con-
sideraciones .puede estimarse que en la presente etapa de
este proyecto,llegue a transmitirse 6000 k¥. como potencia
máxima.siendo ésta¿la capacidad de transporte de la Línea.
Sste valor fue deducido ya jen el estudio sobre intercambios.
Para la elección de la tensión;existen métodos desde
los mas sencillos hasta soluciones complicadas,dificultosas
y de poca satisfacción.Empegaremos por el sistema simple y
de tanteo sencillos
1- El enunciado dice lo siguiente:"Para tener una idea
acerca del voltaje de transmisión,se obtendrá el mismo ,
dando un valor de 1000 voltios por cada kilómetro de
re-
corrido de la Línea"* En mi caso como la distancia es aproximadamente 35 kilómetros;el voltaje a emplearse será ,el
standard mas cercano:44 3cV.
2-Para una orientación mas definida y como aproximación
pueden emplearse las fórmulas empíricas de Hefner (alemán)
y del americano Alfred Still en su o"bra "ülectric
Power
Transmisión11 3para encontrar la tensión mas económica en
los transportes trifásicos.
Segán la de Hefner:
V= 100 x \ Km x kW
« 100 a\ 35 x 6000 = 45800 voltios.
35
Por la fórmula de Still:
c c\/Jga u. feff _,
= 5,5tfiTSi+ 100 =
Para mayor exactitud
c rr UISL , 6000 _ ,-A
5,5 V 1751 + ~10Ü= 50
algunos autores aconsejan aumentar
los valores que da la fórmula de Still en un 25% .Con esta
indicación tenemos: 50 x 1,25 = 62,5 3cV ; llegándose al voltaje standard inmediato de 69 kV. que será el de posible
a-
dopción; teniendo rabones que reafirmarán esta posición. En
i
. . . .
los momentos actuales existen estudios previos referentes a
Líneas de Transmisión a 69 3cV utilizando la energía producida
por la Central Hidroeléctrica Alao. Tendremos así la ventaja
de estar en capacidad para poder enlajar diferentes Centrales
adyacente s$de"bido a un voltaje eomiín;un voltaje menor implicaría la necesidad de elevar su nivel en un lapso de tiempo
corto a causa de las mayores potencias transportadas en
el
intercambio.
Han sido hechas tentativas para determinar por expresión
matemática, "basada en la Ley de Selvin.el mas económico voltaje de transmisión, con todos los factores e valuad os, per o hay
tantos»que una expresión así no convence en su totalidad.
3£n lo que se refiere al tipo de conductores, se escogió entre los mas generalizados y se les sometió a comparación: los
de eobre y Aluminio-Acero.
Dado el elevado costo de aisladores y soportes es necesario reducir el numero de elementos a utilizarse ,al mínimo po
sÍDle»mediante el empleo de grandes vanos de longitud.
Así
34
se disminuyen los puntos débiles como son los apoyos.
Cada nuevo proyecto conforme iian^ido perfeccionando la
calidad de los materiales;se lia procurado llegar a la solución:
conductores con mayores cargas de rotura: para lo cual el acero sería el material mas apropiado.
Por otro lado también sabemos que la
flecha vertical
que adquiere el conductor es proporcional a su pesojesta rasón influye a utilizar materiales livianos:característica
que tiene si Aluminio.
En resumen el conductor Aluminio-Acero reúne ambas condiciones. Su uso es urcmdial.
Sn cambio el conductor de cobre posee UTL elevado peso
específico ;esto supone g randes fiechas.Para contrarestar
las mismas ,es necesario elevar la altura de las estructuras;
para que la distancia mínima a tierra sea la que dan los diversos reglamentos internacionales.
b. ^Determinación de la Sección del Conductor.Para tener una gnía acerca de las secciones délos con ductores de Aluminio-Acero, tanto como para los de Oobre, a
diversos voltajes ( en este caso en consideración y en juego solamente dos: 44 y 66 3cY ) .tenemos la siguiente fórmula:
q _ 100 x X^x P._
.
" p x E2^ cos2^ $
0
donde i
2
3 = sección del conductor en mm
35
L: "Longitud de la Línea en metros (virtual)
P; Potencia en -wattios a transmitirse
p: pérdidas de potencia en %
E:. Voltaje de transmisión en voltios
0; conductibilidad del material á emplearse
Para 66 k¥:
Datos:
L= 31670 metros
P= 6 '000. 000 wattios
P= 3#
fcur 57
Tac. ™
-S
-O
= 64,9 tüm2
- 2/0
Para 4-4 kV.
2
_ 266-800
o
ac
- 3/0
Para cada voltaje y tipo de conductor escogeremos trss
nilmeros de conductores standard .que estén por encima y
por
debajo del minero encontrado anteriormente.
La sola via satisfactoria para, determinar el Voltaje económico ee íiacer un estudio comple-to de loa costos iniciales
y en operación correspondientes a varios voltajes de transmi-
36
sión
asumidos a varios -tamaños de conductor.
Los cuadros comparativos (31 y 32) que se encuentran a
continuación,dan una idea completa de todos los enunciados
anteriores.
OJ
38. /
66
/
6*5.7
£•
u
c-
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» \r : ACSR.
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3.Q
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Referente al costo inicial de todos los elementos que
intervienen en la Línea.toma'valores aproximados.tanto para
conductores.transformadores.aparatps de control,pararrayos
y aisladores;los mismos que sirven para tener una idea del
conjunto.Con relación a valores reales será la diferencia
de relativa consideración.
En cuanto al costo de operación anual me impuse el
por intereges del costo inicial.Este valor es comunmente usado para realizaciones de semejantes características.
Para el porcentaje de depreciación anual.primero con side'ré los años probables de vida que servirán para encon trar esta reserva.
La tabla IV de»Hidroelectric Handbook" de Creager con
relación a los afios de vida contables.de los diferentes elementos 4ue intervienen en un Proyecto Hidroeléctrico;
nos
da para Líneas de Transmisión sobre torres de hierro un iva{
lor aproximado de 50 años.
^
La depreciación anual directa será del 2% tomando 1<J8
enunciados anteriores en consideración.
42
Para los diversos conductores los intereses y amortización valorados son:
Calibre
ACSR
Goore
Intereses
Amortización
# 336.400
Si 242»000
$ 80.600
# 266.800
222.000
73.200
#
4/0
213.000
70.100
#
3/0
232.000
77.300
i
2/0
225.000
75-000
#
1/0
218.000
72.600
#
3/0
269-000
89.600
#
2/0
247.000
82.300
#
1/0
230.000
76.600
Para el costo del k¥h. es necesario llegar a conocer la
energía a trasmitirse d-urante un año.
Una suposición de varias que pueden ocurría? es:
k¥h =6000 kte 4to 365d x 0.5 4- 2000x20z365xOf5=12!000.000
Un ualor equitativo aera de 5Í 0,20 por klüli,teniendo en
cuenta costos por concepto de estructuras,subestaciones etc.
el mismo que intervendría en el cálculo de las pérdidas que
son;
Calibre
ÁCSR
Pérdidas
# 336.400
Si 72.000
# 266.800
92.000
i
4/0
116.000
7
43
Calibre
ACSR
Cotxre
Pérdidas
#3/0
si 65.000
# 2/0
62.000
# i/o
103 • 000
# 3/0
91.200
# 2/0
'.114.800
# i/o
143.800
c. Efecto Corona.
Es el efecto por el cual se produce la ruptura del aire
como un dieléctrico,cerca de la superficie del conductor,cuan
do la gradiente de potencial excede de un cierto valor crítico.El fenómeno va acompañado por una lúa azulada,además de
un sonido característico.
En Lineas de Trasmisión dealto voltaje,este efecto frecuen
temente llega a ser un factor en la limitación del diámetro del conductor, o en algunas otras características
del
proyecto,como las pérdidas de potencia,que incrementan muy rápidamente con el incremento del voltaje por encima del valor
crítico.
Existen fórmulas empíricas,fruto de la experimentación
de F.¥. Peek ,las cuales dan el valor del voltaje crítico y
las pérdidas de potencia para cada tipo de conductor.
Las fórmulas son :
44
5o = 107 x' ^l I
*m x d
p = 0.059 x -^54-V ~ir ( f +25)
donde;
Eo= voltaje disruptivo crítico,en k¥ efectivos entre conductores.
"b = Presión barométrica en pulgadas de mercurio a 32° P.,
se#\ía la altitud.
t = Temperatura del aire en °J?.
m = Factor de irregularidad de la superficie del conductor
(En este caso ID= 0,85)
d = Diámetro del conductor en pulgadas.
D = Distancia entre centros de conductores en pulgadas.Para espacios irregulares se utiliaa la distancia inedia
geométrica
Bn= V d-, x d9 x d^
P = Pérdidas de potencia por milla de Línea en
f = frecuencia en ciclos por segundo.
E = Voltaje de operación en kV. efectivos entre conductores.
La relación entre lapresión "barométrica y la altura está
representada por la tabla siguiente:
"b
Altitud (piee)
28,86
0
1.000
27,77
2.000
26,75
3.000
25,76
4.000
30,0
45
b
Altitud (pies)
24-78
5-000
23,85
6.000
28,98
7.000
22,12
8,000
21,28
9.000
20,50
10.000
Para el conductor de cobre § 1 AW,con voltaje de opera ción 66 kV,tenemos las características:
Distancia entre conductores= 6+1,25x66=95 pulg.(2,4 m)
Distancia media — 104 P^lg. ( 2,7 m . )
t ~ 20,9 para 9-500 pies
t = 77°P.
m = 0,85
d = 0,328 "
D = 104 "
Con estos valores IEo = 57 kY.
En un estudio heclio anteriormente,el conductor de .Co"bre
# 1 AW,tenía la posibilidad de ser uno de los mas económicos
a un voltaje de 66 kV.Para este conductor,dadas las características antes mencionadas;el voltaje crítico disruptivo es el de
57 kV.;voltaje en el cual el efecto corona empieza aparente mente;-teniendo en cuenta que durante las tempestades este valor
disminuye del 10 al 20$.
Como se observa el efecto corona es el factor determinante para el conductor de Cobre.Para disminuir .las pérdidas por
46
n de este efecto¿sería necesario aumentar la sección del
conductor hasta que tenga el diámetro exterior suficiente .
Esto trae como consecuencia un aumento de peso,una flecha mayor y por lo tanto un aumento en la altura de las estructu ras.Las luces se reducirán para obtener una distancia adecuada al suelo.El nuevo conductor encontrado resultará antieconómico.
Estas son las razones fundamentales que coligan a tomar
una determinación:usar cable de aluminio reforjado con acero
(ACSR).para este volta;je¿8u relación de resistencia a peso
con la del cobre es alrededor del do"ble,esta resistencia mecánica alta favorece;así requeriremos menores flechas y estructuras de menor longitud ¿
En. la actualidad este cable es usado comunmente en Líneas
de Transmisión.
Los voltajes críticos encontrados para los diversos tipos
de conductores y secciones para los voltajes 44 y 66 kV,son:
Calibre
# 3/0
# 2/0
# 1/0
# 336.400
f 266.800
# 4/0
Oíase
Yoltaje nominal
V. Crítico
47
Calibre
Clase
3/0
Cobre
Voltaje nominal Y. crítico
44 KV
73 kV
2/0
"
»
66,5
1/0
"
«
60
Con
los criterios anteriores se comprenderá mejor la
rasón por la cual no se considera el voltaje de 66 kY para
conductores de Cobre;con características como las de este
proyecto.
Ahora sí tenemos una idea, completa.al referirnos
al
gráfico correspondiente ($° 31),sobre el .conductor y voltaje
mas económico necesarife para la mencionada Línea de írans misión.
Realizando un análisis a las tablas elaboradas, con
base a aráltiplea aspectos estudiad os, se llega a la conclu aióxi, el considerar aceptable un conductor Aluminio-Acero
# 3/0¿^^,que además para el voltaje de trabajo (66 kY),no
presenta problemas por efecto corona.
48
d. Línea de TierraLoa cables da tierra se colocan encima de los conductores de íase,«n Jornia que el rayo descargue sobre el ca"ble y
no sobre las -Líneas.El ángulo de protección no debe sobrepasar de 30°
/lAJ^*****"11
(Á
Generalmente se usa conductores de acerofldebido a la
alta resistencia a la traccióxuLa sección se impone por consideraciones mecánicas.
En la ünayoría de los casos ,.para este tipo de Líneas ,
"basta con un conductor de tierra de 5/16" de diámetro¿ Con.
una protección de esta naturaleza 3aay que tener presente
que la separación entre el conductor de tierra y los de fase
debe ser mayor en el centro del vano que en los apoyos de
las estructuras considerabas.
49
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Perdidas- do voltaje
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50
•f. "Estudio sobre Condensadores.
Los condensadores para la -distribución .de energía ae han
dividido en dos gruposíestáticos y sincrónicos.Cada "ano tiene su empleo apropiado segtín las características ds las Lí neas en consideración.
Los sincrónicos se utilizan en el caso de transporte
de
grandes cantidades de energía generalmente no resulta económico en 'unidades de potencia inferiores a 35-000 k"VA.
£n cambio los estáticos se emplean para mejoran* el fac tor de potencia de una Línea o un Sis tema, donde se ponen en
juego pequeñas potencias a "bajo voltaje.Se construyen unidades de capacidades normalizadas hasta-13»2 kV de voltaje .
Sus pérdidas
soa reducidas»no requieren atención especial -
en el maateniaiiento.Los condensaiores deben ser instalados
junto a la carga o lo man cerca posible a ella.
En la sección referente a pérdidas de voltaje y poten ciaren las Líneas de Transmisión,observando la variación del
eos p ;se encuentra qu$ éste no tiene un cambio notable, manteniéndose dentro oe límites aceptables: rae da por la cual no
se hace imprescindible el uso de condensadores.
£os estáticos pueden utilizarse a la salida de las Subestaciones,en los íeeders respectivos,ya sea de Latacunga o
.áiQ,bato,segu*n el caso lo requiera.
51
f I Regulación de la Tensión.$1 mátodo para regular la tensión en Iiíneas de Transmisión depende en gran parte de la relación X/.R total de la Lí
nea,y de la clase de servicio que preste la misma.
Los perfeccionamientos modernos en la constzucción de
regaladores de tensión,por el sistema de temascal igual
que
el de los transformadores con dispositivo para el cambio
de
toma.ha sustituido el uso de condensadores sincrónicosAsiendo la economía digna de tomarse en consideración.
Los reguladores de tensión que se instalan en las ^í neas y cuya relación X/R es menor que 15representan la solución económica mas.favorable.
En Centrales como las que estamos tratando,donde los ge
neradores tienen diferentes potencias y velocidades,1a regulación individual permite adoptar cada regulador a las carac
terísticas especiales del grupo al cual está destinado*De este modo se obtienen los mejores resultados en la regulación
y se consigue una utilización económica de todos los grupos
en paralelo.
El uso cada vez mas creciente del regulador rápido na
probado la superioridad de este tipo y las valiosas ventajas
que se consiguen con él.
Las mayores dificultades que se observan para asegurar
un buen servicio en paralelo;son las referentes a la regulación de tenaión y de potencia, sea activa o reactiva.
52
Estas magnitudes están intimamente ligadas entre sí ,
por cuanto si se descuida la resistencia ohmica,considerando
sólo la reactancia de la Línea y de los transformadores se
puede decir que los cambios de potencia reactiva están regulados principalmente por la diferencia entre los valores de
la tensión.
Como en los Centros de Consumo la variación de la tensión tiene que ser mínima,no es lógico el utilizar las Líneas
para el transporte de amperios de-watados,Generalmente la
e-
nergía reactiva se produce en estos mismos Centros.
Un sistema de regulación de la carga es el fijar un determinado valor de la frecuencia que cada Central de regulación debe tener constante.Si ésta es menor,la Central entra
en servicio y toma carga;si es mayor se separa,entrando otra
en la función de regulación.
El problema de la transmisión de potencia a lo largo de
la Línea se lo puede afrontar desde otro punto de vista. Las
condiciones óptimas se obtienen cuando la impedancia de
la
carga es igual a la impedancia de la onda de la. Línea,o sea:
E _ \rz
~- V Y
Actuando sobre las constantes,insertando inductancia o
capacidad,podemos llegar a esta igualdad.
Los reguladores empleados son de característica estática. La variación de la tensión del muelle se gradúa de tal modo
que se necesita una tensión eléctrica creciente para mover el
53
tambor interior,a la derecha.Gon este proceso se intercala
resistencia ;porque si disminuye la carga del generador crece
algo su tensión y viciversa.
Representando gráficamente el curso de la tensión en tttun
ción de la posición del ,5¿gulaíter tenemos que para el regulador Ijésta' sería la curva I y para el regulador 2,1a curva II.
Como la tensión en las "barras colectoras de"be ser la 'misma para ambos reguladores»el estado de equilibrio viene dado
por los puntos a y b • I^as diferencias de las posiciones de
los regaladores serán tanto menores cuando mas exactamente estén ajustados y mayor sea el estatismo del sistema.
^""——
I
•— X
--or
« del
g. Estabilidad de los Sistemas.1.Potencia máxima transmisible.
Es el punto inicial del cual hay que partir para hacer un
estudio sobre la Estabilidad.
En un sistema de transmisión puede transportarse una de terminada potencia máxima;la que depende' :de la tensión de par
tida,de llegada,y especialmente del desfasaje entre las mismas.
&t °= ámgulo entre E-^ y Eg (del diagrama general)
(3 = ángulo entre el vector de caída de voltaje debido
a la resistencia de la carga y el referente a la
54
impedancia.
Xa potencia máxima se obtendrá para el valor de éstos ángulos = 90° (En teoría).
Por las condiciones transitorias que necesariamente se toman en cuenta»este valor disminuye.considerándose como poten
cia límite aquellos valores para x. - 45°.teniendo un margen
de seguridad del 5Q?o.
La tabla siguiente da el orden de magnitud de las máximas
distancias de transmisión para varias potencias y tensiones:
Distancia máxima de transmisión en. kilómetros.
E
Potencia transmitida en MW
kV
6
10
20
50
30
80
50
25
10
50
230
140 -
66
400
240
100
915
550
100
Este cuadro indica que para el actual proyecto hay un amplio margen de seguridad al tomar en consideración el voltaje»
la distancia y la potencia a transmitirse.
2. Estabilidad en condiciones normales.
I*a estabilidad es la facultad de un sistema para conservar el sincronismo entre varias Centrales de generación y pun
tos de carga*dentro de cualquier variación deseada,sin tomar
en cuenta perturbaciones aperiódicas de la .Red.
55
El límite de estabilidad en funcionamiento tiene que ser
menor que el límite teórico-estático;el cual está determinado
por el límite de potencia.Para esta Línea el margen de seguridad es amplio (ver cuadro anterior).
Los límites máximos de funcionamiento dependerán de
la
magnitud de los cambios óraseos de carga,de la regulación
de
la tensión y de la facultad de adaptarse a esta variación.
!E1 proceso que se sigue es:
- Supongamos que'se produce un aumento de carga.
- Disminuye la tensión generadora y receptora.
- El ángulo entre E« y 35R va variando en cusca de nuevos
valores,
- Los regaladores de tensión restablecen el valor normal.
Con el incremento de ínas y mas carga el ángulo entre E 3 y
S-g va aumentando ;llega un momento etique sobrepasa al ángulo
máximo y se produce la ine staoilidad.
Todo lo anterior se ha referido sólo a variaciones de carga.no se han tomado en cuenta las perturnaciones en
la
Red.
J. Estabilidad transitoria.
Bs la facultad de las diversas Centrales generadoras para recuperar el equilibrio después de sufrir perturbaciones
aperiódicas.
frecuentemente la circulación de potencia sincronizante
es mayor de la necesaria para evitar la pérdida del sincro —
56
nismo.pero al mismo tiempo de"bido a su valor elevado, hace
funcionar los relevadores de las -Líneas de interconexión.
Bs una regla -general que la !Red de"be mantener la estabilidad a pesar de que se produzcan averías;las cuales en orden
de común repetición son:
- Pallas entre ±ase y tierra
- Entre fases
- Entre dos fases y tierra
- lalla trifásica.
La estabilidad en el último caso es muy difícil de conseguir.
En los otros casos se recurre a interruptores de alta —
tensión y de gran velocidad.
El fundamento de la estabilidad está en el estudio de las
variaciones momentáneas de velocidad del equipo rotatorio„ A
pesar de que la avería puede despejarse en décimas de segundo,
en el mismo tiempo el generador puede 3aa"ber recibido unimpulso
tal,que sea suficiente para la pérdida del sincronismo.
En reáúmen los factores mas importantes que afectan a la
estabilidad del sistema son:
2
— El momento de inercia TO
de las partes rotativas de la
máquina.
- Impedancia del 8istema:afecta a los ángulos de fase y
a la circulación de la energía sincronizante.
—
Duración del defecto.
57
- Cargas en loa generadores antes de la falla
- Garga del Sistema.
La solución analítica referente a la estabilidad es sumamente difícil. Tomando como "base jajiokos estudios y experien —
cias americanas,llegamos a la conclusión de no encontrar gran
diferencia entre los límites de estabilidad normal y transí toria en el caso de que las máquinas tengan una reacción
del
inducido dé"bil j ezcitatrices de respuesta rápida;ya que las
oscilaciones son de pequeña magnitud y por consiguiente grandemente amortigua.&as.
Existen fórmulas,métodos de calculo,diagramaa referentes a
la esta"bllidad,pero muy complicados y difíciles.
Al concepto que nay que llegar es al siguiente: "Para la
estabilidad es necesario que la tensión se mantenga en un gra
do elevado."
Por lo mismo,en el caso de fallas en la £ed;como la de un
cortocircuito por ej. fray que procurar separar la parte defec
tuosa en el menor tiempo posiole antes que los generadores experimenten la influencia de esta falla.
Así en el presente proyecto se ha tenido en cuenta la necesidad de introducir los mecanismos de protección siguien —
tes:
- Interruptores de acción rápida
- Reguladores de tensión, que mantengan la misma ;aoín
el caso de falla.
en
58
Al considerar las condiciones transitorias
(variaciones
de carga,maniobras,accidentes) nay que tener en cuenta
las
características eléctricas y mecánicas de la máquina rotante,
Cuando existía unaumento de carga.los reguladores no
e-
ran lo suficientemente rápidos para en forma instantánea admitir Eiayor fluido.Esta potencia demandada era abastecida ,
por la energía acumulada en las masas rotantes;las que al
disminuir de velocidad de hecho ausentan el ángulo de desfasaje entre las dos tensiones.
Al actuar los regaladores automáticos,se aceleran
las
máquinas rotantes,experimentan una serie de oscilaciones los
rotores que ocasionan la variación del ángulo de desfasaje
en torno a la nueva posición de equilibrio.
Xas oscilaciones pendulares se deoían frecuentemente a
amortiguamientos ineficaces.
Botas oscilaciones se explican así:
Xa figura siguiente representa la curva de potencia en
función del ángulo S- de la rueda polar.
Supongamos que la carga inicial corresponde a la posi ción 1 y es de magnitud Po. Si la potencia
motriz aumenta
en AI1,el nuevo estado de equilibrio se desplaza al punto
2
El paso de 1 a 2 no se efectúa gradualmente sino en forma
de oscilaciones.
Su causa: al principio la potencia motría es mayor
que
la eléctrica suministrada9y el exceso de energía está representado por la superficie rayada.Esta energía acelerará la
59
.rueda polar aumentando la velocidad de giro que la rmeda tiene.
]§n el punto 2 la potencia recibida concuerda con la eléctrica suministrada,pero la energía cinética lleva a la rueda,
rebasando el sistema de equilibrio,,al punto 3/en donde esta
energía se transforma en. potencial;porque rebasando el punto
2,el tomento eléctrico antagonista (potencia eléctrica suministrada) se hace mayor que el momento motor.
En 3 la potencia eléctrica es mayor que la mecánica. La
rueda polar es frenada y oscila en sentido contrario y
así
sucesivamente.
Si la potencia de partida es menor y con una sobre oscilación se rebasa un límite,en donde ya no es posible una oscilación retrógrada,(porque la potencia motriz es menor que la
eléetrica),entonces la rueda se embala y se pierde por completo el sincronismo.
Por otra parte sabemos que los generadores muestran
\a inercia electromagnética.llamada constante de tiempo ,
dependiente del coeficiente de autoinducción y de la resis -
'60
tenoia óhmica del circuito de excitación.
La constante puede ser de 2 a 16 segundos,tiempo que tarda
hasta que el generador
reciba la nueva tensión de excitación.
Xa duración del movimiento del órgano regulador de -un
-
"buen regulador de tensión varia de 1/10 a 1/2 segundo,así no
influye en el proceso de regulación,dependiendo áste de
constante de tiempo,1a cual necesita reducir sus
la
valores.
Por lo mismo,con el fin.de que la sooreregulación y
el
consecuente movimiento de retroceso no originen oscilaciones
del órgano regulador y por lo tanto de la tensión .existe
un
dispositivo áe antagonismo elástico que^impide temporalmente
la sooreregulacién e inicia el movimiento de retroceso del órgano regulador,antes que la tensión haya alcanzado su valor /
normalista característica tiene el regulador rápido.
Bn resumen podemos decir que con este tipo de regulador
se ha solucionado el problema de las oscilaciones pendulares.
h. Protecciones »
Existen varios métodos para proteger los Sistemas de
Transmisiónscontra las interrupciones decidas a descargas atmosféricas; el mas utilizado es el de los conductores aéreos
de tierra,ya tratado en una sección anterior.
Para protección por medio de disyuntores,de cortocir cuitos que se podrían presentar,calcularemos las corrientes
que circulan en esos casosjdatos necesarios para los apara tos a utilizarse.Considero 6 lugares diferentes que se pue —
den observar en el diagrama respectivo:
61
Corrientes de cortocircuito.
El primer paso realizado ha sido escoger el porcentaje de
••treactancia de máquinas y aparatos.
De "Transmisión and Distribution" de la Westinghouse he
tomado los siguientes valores:
Generadores 20?6
Transformadores 10^
En cuanto al porcentaje de reactancias en las Líneas de
Transmisión, sólo están tomadas en cuenta las que corresponden
entre las respectivas Subestaciones. El tomar en cuenta la cb nexión entre cada Central y la Subestación, da complejidad
problema y dificulta su cálculo.
El porcentaje viene dado por la fórmula:
gf
ohm x kVA base x
7° =
donde:
kVA base = 6125
kV = 66
E = tensión entre fases en voltios.
al
63
un resumen de los datos calculados,necesario para el
diseño de los aparatos de protección,es el siguiente. En
el mismo se comprue"ba que las más altas corrientes se presentan en el caso 1.
Palla
1
^^interrupción ^-^cortocircuito
25600
23300
2
17600
16000
3
18500
16800
4
14000
12700
5
32500
29700
6
28800
26200
Palla
Imom .
1int .
Icc
\^\j *
ín
11 *
1
985 A.
675 A.
615 A.
184 A.
2
675
465
422
122
3
235
162
147 i-.
33
4
180
124
112
33
5
416
286
260
66
6
368
252
330
66
64
i. Diagrama unifilar de interconexión.
En la actualidad existe la I/ínea de Transmisión a 22 kT.
que une la Central Illuchi 1 con la Subestación de Latacunga.
Kaísón fundamental que indujo,para hacer económico el Sistema ;diseñar la transmisión,desde la Central Illuohi 2 al
mismo voltaje9asl loa materiales a emplearse no elevarían el
precio,lo que ocurriría con un voltaje mas elevado.
Gomo en la Subestación es necesario tener dos voltajes
:
el primero de 66 kV ¿utilizado en la transmisión a Ambato; y
el segundo de 6,"5 kY para distribución, en Latacunga»he escogido transformadores de tres arollasiientos que sirvan para
las características antes mencionadas.Los arollamientos
de
elevación se diseñarán para la potencia máxima de transmisión
mientras que los de bajada serán para la máxima de distribu ción en 1970.
Xa transmisión entre Latacunga y Ambato es a 66 kV. Existen Subestaciones para Salcedo y Pfllaro,que transforman este
voltaje a 6,3 kY.
Bn la Subestación Habato se transforma el voltaje a 4.16
kV,que es el de distribución utilizado.
Los Sistemas de protección pueden verse, en el diagrama
de la figura 3? *
B. Aspecto Mecánico de la Línea. a.Localiaación de la Línea3£n lo posible se procuró llegar a la solución ideal
:
o sea encontrar la distancia míni'ma entre Latacunga y Ambato
sin tener mayores obstáculos;existen sólo pocos ángulos
y
en ellos no hay variación "brusca en los cambios de dirección,
tocha ayuda prestaron los planos del Instituto Geográfico Militar,al igual que los de localisación de la Carretera
Panamericana rectificada,para el recorrido de la Línea
de
Transmisión.Bn sectores la Línea pasa a distancia consáde ra"ble de la Carretera,per o como las torres de apoyo son desmontables,no existe problema alguno en el transporte.
En un estudio preübiminar de este proyecto pensé* en
la
posibilidad de que -la Línea tome una dirección paralela a la
Panamericana,pero esta idea quedó descartada una vez hecho
el recorrido-de la misma;debido a grandes depresiones,ríos»
y a la inestabilidad del terreno en la #ona entre Salcedo y
Pillaro.
Al hacer un análisis objetivo de la región por donde a vanza la Línea se comprobará que la elegida ha sido la solu ción mas conveniente.
b. Cálculo de la Flecha.(Uso de las Tablas Martin).
]£L proceso de cálculo (uno de los mas completos) está
resumido en los siguientes puntos,los cuales se han tomado
en cuenta eti el mismo orden en que están enunciados i
1- Se encuentran las funciones de la catenaria;o sea la
que toma el conductor bajo las condiciones asumidas de
' $7 • .
carga.
2- El peso del alambre o cable ae ret±ra quedando sin
es-
fuerzos y con tensión nula.Hay que encontrar la longitud
del alambre o cable bajo estas condiciones.
3- Interviene la variación de temperatura.Los respectivos
cálculos indican el cambio de longitud^escontrándose el
alambre todavía sin esfuerzos.
4. Colocado nuevamente el peso.de las tablas se extraen los
valores de la curva catenaria resultante ,los mismos que
sirven para obtener los resroltados de las nuevas flechas
y tensiones.
Algunos datos necesarios para el cálculo de la flecha
para el uso de las Tablas Martin se obtienen asi;
- ^Resistencia mecánica:
La resistencia a la tracción de un cable AOSR expresada
en función de la correspondiente de sus elementos.se supone
es un 98$ de la suma de las cargas de rotura del aluminio -freí 85$ de las cargas del acero.
Tenemos:
2
Sección del aluminio^ 85 rom
.Sección del acero =
14..2 mm
2
Cargas de rotura unitarias:
del aluminio
del acero
= 18 kg/íom2
^ 130 kg/mm2
( 98$ )
( 85$ )
Carga de roturat = (0,98x18x85)-*-(0,85x130x14,2)= 3070
Carga unitaria: 3070/99,2 = 31 kg/mm2
- Módulo de Elasticidad.
S
= 5-600 kg/inm2
AT _
-Al
bst
_ o
¿r —
_ „
—
u
=
TI
Kgt = 22.000
"T*
(6x5600)^22000
J_
í
1 pulg2 = 645*16 Bim2
- Coeficiente de dilatación.
El coeficiente de dilatación del aliminio es mayor
que
el del acero, por lo mismo debido a la temperatura el primero
se alargará mas que el segundo.
En la práctica no existe deslizamiento de un material con
respecto a.1 otro.
El efecto dé la dilatación, del aluminio será aumentar
tensión del acero. La tensión del aluminio se disminuirá
la menor dilatación del acero.
Expresando esto tenemos;
a =
0^4. = 11.5 X 10"°
ocAl - 23 x 10~6
oí
EAI= 5-600 kg/inm¿
SAC= 22.000
n = 6
aJ.XOXJ.LÍ
a- 11
5xlO
H4-
6x5600 + 22000
la
por
- Presión del viento.
Pr= 62,5 kg/ni2 = 13,25
Presión por pié de longitad=13,25xl piexO,042p= 0,56 Tbs
Peso del conductor por pie= 0,233 Tbs/pie
(0,233) 2
= 0,6 l^s/pie
70
Una vea realisado todo el proceso de cálculo en detalle,
para este vano tipo,por la fórmula ordinaria encontraremos
los valores correspondientes para loa diferentes vanos utilizados en esta .Línea de Transmisión.
Tenemos:
f = ag *:p-
f = flecha del conductor en metros
a = longitud del vano -en metros
p = peso y sobrecarga del conductor por metro
T = Tensión en kg.(Punto de flecha máxima).
p= 0,0835 kg/m
Taño (m) .
T= 1230 kg.
P.IÜ.
a2
KLecha(mi)
11. diseño
32-400
2,75
2,80
200
40.000
3,41
3,50
230
52.900
4,60
4,60
250
62-500
5,30
5,30
280
78.400
6,60
6,60
300
90.000
1, 50
7,50
320
102.400
8,70
8,70
350
122.500
10,50
10,50
380
144,400
12,00
12,00
400
160.000
13,60
13,60
450
202.500
17,00
17,00
500
250.000
21,00
21.00
180
0,000085
71
c. Vano Económico.
Para encontrar el vano económico se elaooran cuadros estadísticos .referentes a varios vanos en función con el costo
en sucres por kilómetro, que incluye el valor de torres .fundaciones y aislad ores. 331 resultado es una curva cuyo valor mlni
mo de costo unitario total dará el vano económico para ese tipo de Línea.
Por carecer de datos necesarios no se realizó un estudio
detallado al respe oto* Para una guía, lie tomado datos referen tes a Líneas de Transmisión de similares características construidas en los Astados unidos. .lia tabla 2 del tomo II
del
Manual Standard de JCn.O'wlton indica que para la Línea de Ear lington a Morganfield el van© económico recomendado es:228,75
metros;el cual utilizaremos para el presente casojvalor
que
se redondeará a 2?0 metros para mayor facilidad en el planea miento mecánico de la Línea*
En lo referente al vano máximo la Y32B ha establecido
los
vanos límites para conductores ca.olead os. Respe oto al conductor
ACSB. tenemos:
o
Sección (ram )
Vano Máximo (metros)
16
200
25
300
35
•
420
50
600
70
820
95
1120
72
Como el conductor escogido para este proyecto tiene una
p
sección de 99 mm observamos que el vano máximo será 1120 m.
d. Explicación de las fuerzas actuantes sobre las Estructuras .
Características del conductor= 3/0 AGSH
11
Línea de tierra
5/16" Acero
Peso; 0,345 .kg/m.
Peso: 0,305 kg/m.
*- Peso de-la Línea por metro:
3 conductores
=
1*055
línea de tierra
=
Q»3Q5
Peso
1,340
- Carga vertical sobre la torre:
V« 1/2 xP(d14-d2) = 1/2 x 1,34 x D = 0..67D
siendo d
y d? los vanos contiguos a la torre.
- fracción horizontal—Sección por tracción unitaria
H= 99,2 x 16 kg/mín2 « 1590 kg.
- Presión del viento:
o
125 kg/m . Kn conductores redondos se toxua sólo el
Pr. sobre la linea* 62,5 ^ 0,0127 x 3 =
2,39 kg/m.
Pr. sobre L.de O1* « 62,5 x 0,00792
=
0,49
W
-
2,88 kg /ai.
tf
ISti donde t
O,012?:diámetro del conductor y
O.»00792: diámetro de la Línea de tierra.
- Presión transversal;
W + 12 kg ; en torres con aisladores de suspensión
¥ + 24 kg:para retención y W -f Eeexxltante :para angulares
73
e. Distancia Entre Conductores.
El reglamento Español,en lo referente a la separación de
conductores en Líneas de Alta tensión dice así:"se fijará de
acuerdo a fórmulas,que determinan esta distancia en función
de la tensión de servicio,expresada en Zv,y de la flecha final expresada en metros.
, _ , \rr. Ü
~c V *
+ 150
a
3c = 0,75 coeficiente para el tipo de conductor a usarse.
TT = 66 kV*.
P = flecha en metros
d — distancia en metros.
Usando la 3? = 4»6 m. para el vano tipo;tenemos:
d = 0.75 x \/í76 4 H^ = 2904 m.
Tin 20$ de aumento a este valor es necesario,por encontrar
se dos conductores en el mismo plano vertical;así;
d == 2,40 metros.
la. distancia mínima de los conductores a la estructura encuentro mediante la fórmula:
d « 0,1 + 2—
150
=01+
*
- O 54 m
150 ~" v§:?^ tu*
66
Gomo en el presente caso los aisladores son del tipo de ca
dena.la distancia -anterior será la mínima o"bteni"ble entre la
estructura y los conductores,cuando las cadenas tomen el
gulo de inclinación correspondiente a la máxima presión de
o
o
viento o sea para 125 kg /m equivalente a 26,5 l~bs/pie~.
án-
74
El 50Jí de este valor tomamos en consideración por la redondea del conductor.
Peso del aislador^ 27,7 kg = 61 Tbs.
Presión so"bre el aislador= 12 kg = 26,4 Ibs. Para el cálculo tomo el 50$ por el doole "braso de palanca formado.
r\g 9 = 5775
sen 24°8' = 0,408
Longitud horiaontal( proyección del aislador )= 0>92xO,408 ;
Lh = 0,375 m.
luego la distancia entre conductores es:
DL- = 2(0,375)+2(0,54)+0,60 = 3,43 m.
= 3,50 metros.
Cuando los conductores contiguos son desviados por
el
viento»causa qué puede cesar repentinamente, entonces los conductores regresan a su posición de origen, oscilando al comien
zo en fase ;despué*s áe un tiempo llegan a estar desfasados, o
sea que oscilan en sentido contrario unos de otros. En este
instante como la desviación está ya amortiguada; el ángulo encontrado toma un valor a>/8.
Haciendo el cálculo respectivo, hay que comprobar
este caso que la distancia entre conduotpres sea mayor
U/150.
Va/á
r
/'
para
que
75
a = 24°
a/8= 3°
sen 3° = 0,05
Para vano 230 m.flecna 4,6m. : 4*6 x 0,05 = Oj.23 m.
3,5 - 2(0,23) = 3 m.
Distancia correcta en el peor de los casos.
Para loa diferentes vanos escogidos,encuentro las distan
cias correspondientes entre conductores;las mismas que están
resumidas en el siguiente cuadro:
Vano
(metros)
Flecha
(metros)
a
d+20?£
(metros)
(metros)
180
•2.8
1,70
2,40
200
3,5
1,85
2,40
230
2,00
2,40
250
4,5
5,0
2,10
3,00
280
6,5
2,35
3,00
300
7,5
2,50
3,00
320
8,0
2,55
3.60
350
10,0
2,80
3,60
380
12,0
3,00
3,60
400
13 ,0
3,15
4,60
450
16,0
3,45
4,60
500
20', 0
3.80
4,60
•f. .Aisladores.
Los cables aéreos de la Línea de transmisión se fijan a
las estructuras por'medio de aislad ores. Para tensiones hasta
de 15 lcV.se emplean los aisladores de apoyo o PlflT. Para ten- /1
siones mas elevadas,se escogen en el mayor de los casos aisladores colgantes,compuestos de -varios elementos iguales .montados en serie-El número de elementos depende de la tensión
76
a emplear se ..Kxis ten tablas al respecto.
Para este caso es un hecho el empleo de aisladores col —
gantes o de cadena.í¿stos tienen algunas "ventajas entre
las
cuales podríamos mencionar:
« Si por alguna causa se produce un deterioro enun elemento/no impide el que los restantes conserveaf.su poder aislante, sin producir perturbación alguna.Sn. el momento necesario
se realizará el cambio del aislador en mal estado.
- Otra de las ventajas obtenidas es la siguiente: l£n
el
caso de la rotura de un ca"ble3la cadena de aisladores cede
lateralmente»originando una disminución de i la tensión
de
tracción sotoe los aisladores y so'bre las e'structuras.
i
Al tratax* so'bre los aisladores iay que distinguir tanto
su comportamiento ^Tne.cánic o-como el eléctrico.
En la elección del aislador para una determinada tensión
de servicio (66 kY) tengo que conocer la tensión de contor neo de la cadena de aisladores.
liasftorraasYDB finan para una tensión de servicio E.
la
mí-nima tensión de contorneo,con tiempo lluvioso.La fórmula da
para Ec = I¿1
( 2,2 -E + 20)
donde:
Be = tensión de contorneo en
]£
= tensión de servicio en kT
Ec « 1,1 (2,2 r 66 +-20) = 182
En la práctica 9n número de di&cos o unidades que forman
77
la cadena es aproximadamente proporcional a la tensión.,con
•un aumento ligero para altos voltajes y con cierto margen en
la longitud de cada -anidad.
Así tenemos que.por e rxperiencias realizadas por ej: para
la tensión de 66 k? i se usaja 4 o 5 unidades¿
De catálogos he tomado los datos para los aisladores
de
suspensión a iitilisarse en el proyecto.
Son los siguientes:
Cadena de 5 aisladores-
:
Diámetro : 10 pulgadas
Longitud total: 92 cm.
Peso
-
I
27,7 k£.
Tensión de perforación:
"bajo lluvia
215 kY
en seco
325 kY.
'[
Carga de roturan 6.800 kg.
Muctoas Teces al especificar los aisladores se tiene
en
cuenta la distancia mínima de disrupción.
Según catálogos.para el tipo escogido JSS1A3 esta distancia
es 11 1/2"
Además hay tgjue tener presente que la tensión mínima de con
torneo para este voltaje es:
"bajo lluvia :
175 kY.
en seco
125 kY.x
;
78
Flecha del conductor.
or
:
Uso de tablas Martin.
¿CS&
. 99.2 /r?/w2
ión de ro~turcL :
¿3/0
d¡¿mitro- 0,3-02" =• 1237 >r}rr?,
-3070 JCo.
Caroo, de. trabajo .'
16 ?k/mtj* — -33QO 2bs.
Peso conJvc&r : ¿,22J lis/millo.* 0,233 7¿sA,/e
7 Su
Luz
A
B
P
3i¡*t
£*• 0,000069
FcLcTor ds
Tensto'n
0, 00 65025
3380 Us.
£
Flecha = Ff. x S
factor
c/e
0,05-2
-fíocha.
F
KL
19,228601?
M
N
O
19t22e€ó17
1} QOÚ1f27
Fac&r de longitud
Factor de. a/arga.m'ie.rita
-¿tff,*
03Qó6SÚZS
4,3Qp= 1,5 rn.
e^ZVV o mt e rito
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X
p¡6S
0,00000040? x 7SO'
£atnb/Q d& loHjit<s</
ÓjOOOO&OS
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0,00 1S5
Fal * Fevt
Fc.de,lonij. ^s//7 e*f(jer¿to-s
fer*/3. Qf-ij?i*a¿
Ca_rn¿>¡o de ¿0*3. 32° F <*. /04-°f-
0, 9 9 ó* <T2 7
J-°"3- -sm e-sfuerzos. ¿/uerq. terr)f>er£i¿vr<3.
0,99 9$ 86
Q.
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-i
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X
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X
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final
fe. ¿•«'¿V-a ^. //Va./
O,OO /32¿t
0,000205-
6
0,Í€6
-fle.cha.
Ff&cho. f''»a.l
1t óo 145-6
0, 02Q83¿f-
2.7 10 ?t>s.
C
Ff^S)
?&f> a 4)60*1,
34
^^r
79
LINEA DE TRANSMISIÓN 66 kV
Latacunga-Ambato
Lista de torres.
Torre
sSo.
•SuÁ ert.
i
2.
3
4-
S
6
7
8
9
10
17
12
13
14
15
16
17
18
13
20
21
22
23
24
25
ángulo
Iu2
/uz
acumu/cxfo
Cargas
acc'ion
verticales ¿ra/is/ersaj
code/ras
flecha
S
170
2SO
260
250
160
17 O
230
220
230
260
280
280
310
230
230
230
23 O
23O
ISO
260
26O
220
26'O
iao ,
1QQ
O
214
257
170
4-20
S36
617
612.
74-7
oaO
687
747
_
330
628
6Q2
Í090
686
487
Í260
634
f87
14-90
576
662
¡710
674-
662
194-0
7/S
717
2200
792
24-80
8 oo
334
8/7
2760
82O
862
307O
979
3300
767
804
672
3530
670
€72.
3760
742
672
3990
73S-
672
4220
774
S62
4-370
S/3
602
4630
S5-Q
762
5-//0
7/9
7OO
702
702
S370
fS3
64-7
4-890
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6&0
532
R
3
2,8
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3
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3
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3
4,6
3
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3
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3
3
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7,8
6
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3
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3
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3
4:6
2.4
•5.5
f.S
4,0
s.s
2.8
3
j
-3
3
3
-3
J
3
3
35-A
80
Lista de torres (cont)
Torre
//o.
Qst^t/'O
25
26
27
200
200
230
28
220
29
220
JO
230
31
180
32
i
230
33
240
230
34
35
230
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
t99*SQ>
220
230
220
230
230
2/0
230
230
230
47
48
49
23O
/So
so
220
SI
S2
200
230
S3
200
S4
250
SS
S6
s?
SQ
J9
60
/„.
2OQ°J&'
2¡O
2.OO
2,00
230
¿JO
Torre
M».
acumulada
5730
S930
6 ¡30
£360
6S80
6800
7030
7210
230
€2
£3
230
64
€5
/80
2O O
/SO
$100
$320
3SSÜ
9780
9990
76
77
78
79
i
80
81
82
&3
84-
11320
ss
//sjo
86
11740
$7
//9?O
S2Í70
88
89
¡2420
9o
/2é30
SI
J283Q
92
/J03O
/¿26Q
33
94.
/Wa
95
faz
acumu/aJQ
J2>490
Í3720 J
I39SQ
14-180
/4380
/4-5'60
/4-7/Q
/60
/60
69
70
71
72
73
74
75
¡04-5-Q
/o 68o
16910
11140
230
67
68
8870
hz
60
61
66
7440
7680
79IQ
8*'40
84-4-0
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MSÓ
152° os'
J30
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230
23O
230
2.30
230
220
300
2oo
23C
2.30
230
230
230
230
23o
23o
isaoó
Í5930
/£/OO
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ni 70
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/Szoo
/8430
/86SO
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/93SO
/9S80
t$BIO
236
ZOO
2 /O
2.3,0
230
2 30
35-B
20040
20270
20430
207/0
20940
2/( J0
jfl
81
Lista de torres (cont.)
Torre
A/o.
an Q u 'o
M-
95
260
36
37
98
W
100
10 i
200
230
230
230
220230
1óZ
'230
f03
230
7óí
IOS
106
230
240
230
107
230
toa
230
Jo9
110
230
230
111
112
113
230
rao
230
114
115
116
230
230
2oO
117
118
119
2/0
200
230
120
121
230
230
122
230
123
230
124
2$O
725
126
12?
12Q
129
130
luz
2.OO
20/04-a'
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2.3Ü
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¡U2
Torre
Múm
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•m .
21/70
130
131
732
21430
2/630
2/860
220$ &
753
134-
2232O
225SO
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22780
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2347o
139
237¡O
2394-0
24170
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14-3
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14-0
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1SO
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-
137
158
230
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230
230
23o
236
230
230
230
200
200
200
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230
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30270
30500
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3/3JO
3/5/0
3J670
3/870
32/00
J2330
J2S60
32730
33020
332SO
3348o
J3680
33880
34oeo
34470
3^630
34860
350$ O
35-290
354-90
27970
2BI7O
28300
2BS80
288/0
2.9Q70
35-C
^
82
g. Estructuras de Apoyo.
Para .soportar los conductores de las Líneas de Transmi sión existen varios tipos de estructuras. He escogido torres
de acero por ser las mas satisfactorias por mucn.os aspectos a
tenerse en cuenta tales como: menor inspección.mayor duración
grandes vanos,especialmente para cruces de ríos,mayor seguridad y confianza en Líneas.
El tipo de torre a utilizarse observamos a continuación
(íig. 56). &s una torre de alineación que se usa en. los vanos
normales*en donde la Línea no forma ángulos>
Para torres de retención, de partida o de ángulo ¿variará
la, configuración de acuerdo a cada caso.
3. so
Línea de Transmisión 66 kV
Estructura a utilizarse
36
84
C. .Aspecto Económico.
Hachos factores intervienen al ponerse a planificar un
proyecto;uno de ellos es el económico, que juega un papel importante dentro del mismo.
Con referencia, al tratado en eata oportunidad .múltiples
detalles se tomaron en cuenta.
Haciendo un análisis observamos que ¡respecto a la máxiona
potencia a transmitirse se realizó un estudio profundizado
hasta llegar a encontrar su valorte¿ igual forma respecto al
crecimiento de la carga y a la manera de intercambio.
Teniendo una base en valores probables,mediante un cuadro estadístico se realizó la tabulación respectiva para
de-
terminar el tamaño del conductor y el voltaje mas económico.
Si bien es cierto»este proceso no es infalible,por el contrario se llega a tener- una idea aiaplia al respecto.
Otro de los factores que se tomó en cuenta fue el refe rente al vano económico,el mismo que se encontró por comparaciones realizadas.
3?or experiencias de trabajo,puedo enunciar que hay que tomarffiuyen cuenta,el transporte de las estructuras de soporte
de las Líneas a los sitios respectivos. Ba^ón "básica por la
cual después de varias soluciones posibles se escogió la ruta
mas económica»ya que la Línea atraviesa regiones completamente
planas,y el montaj'e de las estructuras no tiene mayor compli cación.
85
Además se procura que el recorrido tenga la menor distancia entre las ciudades ae la-tacuzíga y Atóbato.
De las consideraciones anteriores sacamos como conclusión,
que menos factores económicos se !han puesto en Juego,he procurado tener en cuenta,la continuidad de servicio,seguridad
y economía.
Presupuesto.
a.- Tal ores unitarios utilizados:
SspecificaciÓB
Talor en Dlls.
Conductor ?/0 ACSR
0,41 c/lb.
L. de Tierra 5/16n acero
0,3
c/lb.
íDransforniadores trifásicos
3350 teYA. 66/6,3 kY
6.000 c/u.
Trans-formadores trifásicos
3000 kVA
66/4,16 kV
18.000 c/u.
T.toifásieosf3 arollaffiientos
22 kT a
|63k^Y 6125 kYA
'Pararrayos 66 W.
Cadena aisladores 66 k¥
Disyuntores 66 JtV.
Estructuras
~33-000 c/u.
500 c/u.
22,5 c/u.
2.400 c/u.
700 c/u.
Estos valores si bi«n en la realidad no son exactos,se puede aceptarlos para tener nina idea al respecto.
Para facilidad de cálculo en .el presupuesto
de 1 dólar
lie tomado = a $ 20,oo
el equivalente
86
"b. Presupuesto de la Línea.
••799600
29.000
l"os. conductor 3/0
Sí 8,2 c/u
Ibs. Ii.de Tierra
$6,0 c/u.
175-000
450
c/u.
216.000
14-000
c/u.
2!240.000
480 Aisladores 66 kV
160 Estructuras
ttontaje
S/
650.000
590.000
Total
3'871,000
Longitud de la Línea; 34 > 5 kilómetros.
Costo por kilómetro :
$ 112.000
c. Presupuesto total;
Costo de conductores,linea de tierra,
transformadores,aparatos de control,,
pararrayos,aisladores»
Costo de estructuras y montaje
fotal
-
$ 3*395-000
2'830*000
$ 6'225-000
87
9- Ampliaciones para la Red ffac tonal...
Una vez realizada la presente -etapa.me quedaría
por
enunciar algunos criterios respecto a futuras ampliaciones
de Hedes que se nagan en el País.
En la presente década las ciudades interandinas que tienen la posibilidad de unirse por medio de una Línea de Trans
misión,porque la escasez de energía será inminente, son :
Hi o"bamba. Guaranda, Ambat o, Tbarra.
TTrje la necesidad de acelerar los trabajos que se
en —
cuentran pendientes»tales como ;La Central Hidroeléctrica
Alaofen toda su magnitud;en igual forma proseguir con
la
construcción de la Segunda Etapa de la Central de Cumbayá ,
o en caso de no poder realizarse ¿sta,planificar y cons
-
truír la. Central de ¿íayóti para 20.000 JcW aproximadamente .
En el norte ,151 Instituto Ecuatoriano de Electrificación se
encuentra realizando los estadios pertinentes a encontrar
posibles sitios en donde se puedan generar grandes potencias
para servir a «onaa mas extensas. El primer proyecto a rea
libarse será el del £ío .Ajnbi que suministrará 5-000 kW.
De las consideraciones anteriores podemos sacar las siguientes conclusiones:
1- La región central del 3?aís quedará perfectamente servida con una Línea de transmisión que una Ibarra con
.Riobajmba y G-uaranda,intercalándose dentro de la misma
Quito.Latacunga y Ambato.
88
2- 351 voltaje cié Transmisión será de 66 W-, siendo éste
el que sirva como guía de los futuros proyectos a realizarse .
3- Oon este plan se permite la explotación de fuentes de
energía que por falta de mercados no podrían explotarse.
Muchas instalaciones hidráulicas»por el precio elevado
de las o~bras,no se llegan a re aligar, ya que los mercados
locales son insuficientes para pagar su costo.
La Interconexión hs.ce productivas estas instalaciones.
89
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Pensilvania 1950.
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Junio 1961.